2008 Fiscal Year Annual Research Report
ゲノムDNAのナノテンプレートによる構造と機能の制御
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20034025
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
ZINCHENKO A.A. Nagoya University, 大学院・環境学研究科, 講師 (00432352)
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| Keywords | DNA高次構造 / DNA自己組織化 / 高分子-コロイド複合体 / ナノテンプレート / DNAバイオ活性 / 単一分子解析 |
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| Research Abstract |
本研究では、様々なナノテンプレート(ナノメーターサイズ物質)を用いて、DNAとの相互作用および形成されるコンプレックスの性質をプログラミングすることで、DNAバイオ活性制御を目的とするものである。本年度は、主として量子ドットおよび金属粒子を用い、DNA分子構造および高次構造に対する影響をについて研究した。
(1) DNA・量子ドット反応および量子ドットによるDNA可視化ゲノムDNA溶液に量子ドットを付加し、DNAとの相互作用を研究した。量子ドットの表面状況によって反応モードが異なっており、表面上には陽電荷機能基がない場合は、DNAが量子ドットとイオンコンプレックスしない。量子ドットの表面がアミノ基を有する場合は、DNAと量子ドットの静電的複合体が形成する。量子ドットは蛍光強度の強い物質であり、本研究では、DNA標識化により蛍光顕微鏡において単一DNA分子観察に成功をした。さらに、DNAと量子ドットの反応は非特異性の相互作用と考え、DNA二重らせんだけでなく、様々な高分子(一本鎖DNA、タンパク質および人工高分子等)の観察が可能であると考えられる。今後の予定は、DNA・量子ドットコンプレックスの性質検討及びDNAバイオ活性への影響について研究を行う。
(2) DNA鎖上の金属ナノ粒子成長によるゲノムDNA高次構造制御ゲノムDNAをテンプレートとして用い、銀イオンを還元することによりDNA鎖上において金属ナノ粒子が形成することを蛍光顕微鏡において観察した。長鎖DNA上の銀ナノ粒子成長と伴って、DNA高次構造は変化し、広がったコイル状DNAがコンパクト状態へ転移し、200nm大きさ程度のDNA・金属ナノコンポジットへ凝縮する。この金属化方法におり、サイズの多様性のあるDNA・金属ナノメタルコンポジットを合成が可能である。一方は、ナノワイヤー作製の際、長いDNAが金属化するとつれて、ナノワイヤーが凝縮することも考慮すべきである。
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[Journal Article] Single-Molecule Observations of Giant DNA and Synthetic Polyelectrolyte by Labeling with Semiconductor Quantum Dots2008
Author(s)
Chen N.,Yamazaki Y., Zinchenko A. A., Yoshikawa Y., Murata S., Yoshikawa K., 2008, Nagoya, Japan, 6-9 November, 2008, p. 140-144
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Journal Title
IEEE Proceedings of International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science 2008
Pages: 140-144
